Fractionation of wheat bran to create functional ingredients
- Reference number
- ID18-0057
- Start and end dates
- 190101-241231
- Amount granted
- 2 500 000 SEK
- Administrative organization
- Swedish University of Agricultural Sciences
- Research area
- Life Science Technology
Summary
For a sustainable food production, it is important that all side streams are utilized. Wheat bran is a low cost by-product produced in large quantities from wheat flour production. Wheat bran contains hemicellulose such as arabinoxylans, which has the potential to form both functional ingredients in food products as well as health promoting functional fiber. The bran also contains proteins and starch with the potential to be formed into valuable and functional food ingredients. For this to be feasible, a method providing pure fractions at high yield is required. It is difficult to open up the fiber in order to release the arabinoxylan, thus this will be novel in this project. In this work we aim to design a fractionation and extraction process for specific components in wheat bran where treatments such as pulsed electric field and bioprocessing are utilized. The treatments can increase the extractability while retaining the functional properties of the fractions. The isolated fractions will be evaluated with regard to their functionality and lastly tested in suitable prototype foods. Expected result is a process for utilization of wheat bran as a source of the hemicellulose arabinoxylan with high viscosity for health effects as well as starch and protein, which can be used as food ingredients. The work will give new knowledge on the fractionation of cereal bran, which in the future may also be applied to other plant materials.
Popular science description
För en mer hållbar livsmedelsproduktion behöves att tillgängliga resurser utnyttjas bättre. Det är viktigt att minska sidströmmar som blir avfall eller djurfoder. Dessutom, med en befolkning som alltmer äter vegetarisk, finns det en efterfrågan på nya vegetabiliska ingredienser och livsmedelsprodukter. Vetekli är en biprodukt med låg kostnad som produceras i stora mängder vid mjölproduktion. Vetekli innehåller kostfibrer i form av hemicellulosafibrer, såsom arabinoxylaner, som har potential att bilda både funktionella ingredienser i livsmedelsprodukter samt hälsofrämjande funktionella fibrer. Högviskösa fibrer har hälsofrämjande egenskaper i mag-tarm systemet. Dessutom innehåller kli också proteiner och stärkelse med potential att bli värdefulla och funktionella livsmedelsingredienser. För att detta ska vara möjligt krävs en metod som tillhandahåller rena fraktioner med högt utbyte. Utmaningen ligger i att öppna upp fibrerna så att de olika fraktionerna kan separeras och tas tillvara. Det är en av nyheterna i projektet. I detta doktorandarbete strävar vi efter att utforma en fraktionerings- och extraktionsprocess för de specifika komponenter i vetekli, där behandlingar såsom pulserande elektriska fält och bioprocesser kan användas. Behandlingarna kan öka extraherbarheten som gör det möjligt att utvinna arabinoxylan, stärkelse och proteiner, samtidigt som de funktionella egenskaperna hos fraktionerna kvarhålles. De isolerade fraktionerna utvärderas med avseende på deras funktionalitet och testas slutligen i lämpliga livsmedels modellsystem, t.ex bröd. Förväntade resultat är att det har utvecklats en process för framställning av hemicellulosafiber, arabinoxylaner, med hög viskositet vilket bibehåller möjliga hälsoeffekter. Dessutom förväntar vi oss att de framtagna fraktionerna ger funktionella egenskaper i olika livsmedel, såsom bättre bakegenskaper och längre hållbarhet hos bröd. Arbetet kommer att ge ny kunskap om fraktionering av spannmål, som i framtiden också kan tillämpas på andra växtmaterial.